采礦業(yè)沉陷問題的預(yù)防控制

李 強(qiáng)

開灤（集團(tuán)）蔚州礦業(yè)有限責(zé)任公司鄭溝灣礦，河北 張家口 075700

煤礦開采業(yè)中的沉陷主要是由于采礦生產(chǎn)不當(dāng)所致，主要表現(xiàn)在巖石移動、地表沉陷等現(xiàn)象。煤礦生產(chǎn)期間的沉陷問題是企業(yè)安全管理的重點內(nèi)容，也是實現(xiàn)煤礦經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展必須要解決的問題。但受到煤礦開采技術(shù)的限制，我國當(dāng)前的采礦業(yè)在沉陷問題的處理上還存在許多不足，這是今后煤礦企業(yè)需要積極思考的問題。

1 采礦業(yè)沉陷問題的危害

煤礦業(yè)是工業(yè)生產(chǎn)的主要能源供應(yīng)方，通過合理運(yùn)用煤礦資源能為其它工業(yè)提供必要的電能、熱能，維持了國內(nèi)工業(yè)化生產(chǎn)體系的有序運(yùn)行。而采礦業(yè)一直都是意外事故多發(fā)的行業(yè)，在科學(xué)發(fā)展觀念中對工業(yè)安全生產(chǎn)提出了嚴(yán)格的要求，深入分析采礦業(yè)沉陷現(xiàn)象帶來的危害，有助于提高企業(yè)的安全管理意識。

1）破壞環(huán)境。煤礦開采需要開挖一定深度的地質(zhì)土，如果出現(xiàn)沉陷則會導(dǎo)致開挖區(qū)域發(fā)生塌陷。這種現(xiàn)象在下雨期間很容易造成積水過多的問題，大量的雨水無法排除給采礦區(qū)環(huán)境會造成嚴(yán)重的破壞[1]。如：積水量大會使得土壤滲水過多，減弱了土壤之間的粘性而引起松散；

2）阻礙生產(chǎn)。采礦業(yè)生產(chǎn)一般都是大規(guī)模的作業(yè)，其覆蓋的區(qū)域面積十分廣泛。沉陷現(xiàn)象發(fā)生后短時間內(nèi)引起大范圍的地質(zhì)結(jié)構(gòu)損壞，甚至導(dǎo)致礦井被埋而無法正常生產(chǎn)作業(yè)。通常沉陷問題的處理要經(jīng)過1個月左右的處理階段，時間消耗過多使得企業(yè)原先制定好的生產(chǎn)計劃難以正常實施；

3）增加成本。煤礦開采階段出現(xiàn)問題后，企業(yè)要組織相關(guān)人員到現(xiàn)場勘查處理。而在沉陷問題時要增加相應(yīng)的費(fèi)用，這不僅阻礙了正常的煤礦開采生產(chǎn)秩序，也增加了開采過程中的成本資金投入。另外，在煤礦開采的產(chǎn)量、質(zhì)量上也會有所增加，這些都降低了企業(yè)最終的經(jīng)濟(jì)效益；

4）危害安全。開采業(yè)之所以被看成是“危險行業(yè)”，主要還是因為在生產(chǎn)過程中容易出現(xiàn)意外事故。據(jù)調(diào)查顯示，每年煤礦開采生產(chǎn)意外死亡人數(shù)超過3000人，而沉陷是造成意外發(fā)生的主要因素。可見，沉陷現(xiàn)象的發(fā)生不僅會影響到正常的施工作業(yè)，也會給參與生產(chǎn)的人員帶來安全危險。

2 “科技”是沉陷防治的根本

科學(xué)發(fā)展觀中提出了可持續(xù)發(fā)展原則，煤礦開采的可持續(xù)發(fā)展必須要積極運(yùn)行安全生產(chǎn)模式。對于采礦業(yè)沉陷問題的預(yù)防控制應(yīng)當(dāng)借助于先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)，這是提高煤礦開采效率及維護(hù)生產(chǎn)安全的最佳方式。具體技術(shù)包括：

1）條帶開采技術(shù)。條帶開采技術(shù)主要是對整個地下礦井進(jìn)行分層，按照煤層、上覆巖層兩者之間的搭配情況，通過適當(dāng)?shù)牟闪舯韧瓿缮a(chǎn)作業(yè)。條帶開采技術(shù)運(yùn)用過程中并不是對所有的煤礦資源開采，而是適當(dāng)?shù)谋Ａ裘旱V以對上覆巖層起到支撐作用，避免出現(xiàn)地表層移動、受損等問題；

2）高壓注漿技術(shù)。通過高壓注漿處理能夠增強(qiáng)離層帶空間的穩(wěn)定性，給開采人員提供良好的作業(yè)環(huán)境[2]。按照采空區(qū)上方覆巖移動的具體特征，對已經(jīng)完成開采的區(qū)域用鉆孔往離層帶空間高壓注漿進(jìn)行充填，以此來實現(xiàn)加固、穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的效果。既能防止地下巖層的移動且能防范沉陷；

3）充填開采技術(shù)。充填開采技術(shù)的關(guān)鍵在于結(jié)合固體材料對采空區(qū)實施密實充填處理，這樣可以顯著控制頂板巖層的沉陷程度，對煤礦開采的地面區(qū)域進(jìn)行有效的保護(hù)。就目前這一技術(shù)的運(yùn)用情況看，水沙充填是運(yùn)用效果最好的方式，填充之后的地下巖層在支撐條件下十分穩(wěn)固；

4）分層開采技術(shù)。這種技術(shù)主要是運(yùn)用于厚度較大的煤層開采，采礦企業(yè)在制定生產(chǎn)方案前要對現(xiàn)場進(jìn)行勘察測量，掌握具體的煤層厚度后設(shè)計好具體的開采間距。在分層開采過程中可以讓地面承受的荷載減小，控制了巖層變形或移動的幅度，使其在開采的有效范圍內(nèi)；

5）限厚開采技術(shù)。沉陷問題的發(fā)生一般都是由于煤層的開采厚度過大所致。對礦井進(jìn)行限厚開采有著多方面的作用，一是防止資源過度開采而引起煤礦資源緊缺；二是保護(hù)煤層，限制煤礦開采的厚度能調(diào)整礦井的結(jié)構(gòu)組成，協(xié)調(diào)好各個層面的厚度大小，降低開采中沉陷現(xiàn)象的發(fā)生率[3]。

3 “管理”是防范沉陷的途徑

沉陷現(xiàn)象的發(fā)生不僅阻礙了采礦業(yè)正常生產(chǎn)作業(yè)流程的進(jìn)行，也給煤礦企業(yè)的日常生產(chǎn)管理造成了阻礙，降低了煤礦業(yè)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)效益。對于沉陷問題的處理，除了采用先進(jìn)的煤礦開采技術(shù)外，還必須要配合綜合性的管理措施，通過規(guī)劃煤礦開采生產(chǎn)的流程來防止意外事故的發(fā)生。

圖1 煤礦開采流程

1）控制生產(chǎn)流程。沉陷現(xiàn)象的發(fā)生會受到煤礦開采流程的影響，開采人員在實際開采過程中，要嚴(yán)格按照生產(chǎn)部門發(fā)放的作業(yè)流程圖進(jìn)行煤礦開采，把握好各個環(huán)節(jié)的生產(chǎn)質(zhì)量。如：分層開采中要控制好每個煤層的開采厚度，從整體上協(xié)調(diào)好開采工作，讓生產(chǎn)流程按理想的方式進(jìn)行，如圖1；

2）完善設(shè)備操作。煤礦開采屬于地下作業(yè)生產(chǎn)，僅靠人工開采的效率十分低下。因而，引進(jìn)機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備是煤礦開采不可缺少的工作，如：采煤機(jī)、傳輸機(jī)等。實際生產(chǎn)中，設(shè)備操作人員要把握好各項設(shè)備的正常運(yùn)行，協(xié)調(diào)好每道工序的生產(chǎn)質(zhì)量，防止因某個環(huán)節(jié)出錯而引起沉陷問題；

3）增強(qiáng)生產(chǎn)技能。從生產(chǎn)作業(yè)人員角度看，其應(yīng)該不斷增強(qiáng)自己的煤礦開采技能，把握好各道工序的生產(chǎn)指標(biāo)以防發(fā)生意外。生產(chǎn)技能包括：設(shè)備操作技能、煤礦開采技能、應(yīng)急方案技能等，具備這些綜合素質(zhì)便能防范沉陷問題，且經(jīng)過及時的處理后減少沉陷造成的破壞[4]。

4 結(jié)論

采礦業(yè)是社會主義市場經(jīng)濟(jì)的組成之一，煤礦經(jīng)濟(jì)在國民經(jīng)濟(jì)中占有的比例不斷增大。為了實現(xiàn)煤礦經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，處理好沉陷問題是企業(yè)需要研究的重點課題。不僅要制定科學(xué)的生產(chǎn)方案，也要采取全面性的管理模式，實現(xiàn)煤礦開采業(yè)安全、協(xié)調(diào)、持續(xù)發(fā)展。

[1]洪澤云.探究采礦業(yè)沉陷問題的處理防范[J].中小企業(yè)管理，2010，20(10)：19-21.

[2]童文斌.煤礦開采經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的策略[J].中國煤礦經(jīng)濟(jì)，2009，17(3)：42-44.

[3]陳俊峰.分析煤礦開采技術(shù)革新的相關(guān)內(nèi)容[J].山東科技，2010，30(16)：63-65.

[4]吳旭芳.技能培訓(xùn)是培養(yǎng)煤礦業(yè)人才的途徑[J].煤礦人才，2009，23(11)：8-10.